高考物理模擬試題（二）

■江西省南康中學 彭長禮

一、選擇題(第1～5題為單選題,第6～8題為多選題)

1.行駛中的汽車遇到紅燈剎車后做勻減速直線運動直到停止,等到綠燈亮時又重新啟動開始做勻加速直線運動直到恢復原來的速度繼續勻速行駛,則從剎車到繼續勻速行駛的這段過程中,如圖1所示的汽車位移隨速度變化的圖像中描述正確的是( )。

圖1

2.如圖2所示,矩形平板ABCD的AD邊固定在水平面上,平板與水平面間的夾角為θ,AC連線與AB邊間的夾角也為θ,質量為m的物塊在平行于平板的拉力作用下,沿AC連線方向勻速運動,物塊與平板間的動摩擦因數μ=tanθ,重力加速度為g,則拉力大小為( )。

圖2

B.2mgsinθ

3.如圖3所示,長為L的木板右端固定一立柱,其總

圖3

質量為M,質量為m的人站在木板的左端,腳與木板間足夠粗糙,木板與地面間不光滑,開始時人和木板均靜止。人做勻加速直線運動從木板左端跑到右端,并立即緊緊抱住立柱,人和立柱的粗細均可忽略,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則整個過程中木板的最大位移為( )。

D.與木板和地面間的動摩擦因數有關

4.如圖4所示為靜電植絨的裝置及簡圖,將表面涂有黏合劑的被植體放在金屬板上,打開電源開關后,在金屬網與金屬板間會產生3 kV 的高壓,放在金屬網上的絨毛將垂直地粘植在被植體上。已知金屬網和金屬板間的距離為2 cm,忽略邊緣效應,將金屬網與金屬板間的電場視為勻強電場,下列說法中正確的是( )。

圖4

A.絨毛在飛往被植體的過程中,電勢能不斷增大

B.若增大金屬網和金屬板間的距離,則金屬網與金屬板間的電勢差也增大

C.若減小金屬網與金屬板間的電勢差,會安全點,效果會更好

D.絨毛穿過金屬網時帶上負電飛向金屬板,垂直地粘植在被植體上

5.2021年10月16日我國的“神舟十三號”載人飛船成功發射,并于當天與距地表約400 km 的空間站完成徑向交會對接。掌握徑向對接能力,可以確保中國空間站同時對接多個航天器,以完成不同批次航天員在軌交接班的任務,滿足中國空間站不間斷長期載人生活和工作的需求。交會對接過程中“神舟十三號”載人飛船大致經歷了以下幾個階段:先進入預定軌道經過多次變軌的遠距離導引段,到達空間站后下方52 km 處;再經過多次變軌的近距離導引段,到達距離空間站后下方更近的“中瞄點”;到達“中瞄點”后,邊進行姿態調整,邊靠近空間站,在空間站正下方200 m 處調整為垂直姿態(如圖5所示);姿態調整完成后,逐步向核心艙靠近,完成對接。根據上述材料,結合所學知識,判斷以下說法中正確的是( )。

圖5

A.遠距離導引完成后,飛船繞地球運行的線速度小于空間站的線速度

B.近距離導引過程中,飛船的機械能不斷減少

C.姿態調整完成后至對接完成,飛船繞地球運行的線速度小于空間站的線速度

D.姿態調整完成后至對接完成,需要沿飛船與地心連線向地球噴射燃氣

6.如圖6甲所示是一種可手搖發電的手電筒,它除照明外還可手搖發電為手機充電,其原理是回路處在磁感應強度為0.01 T 的勻強磁場中,磁場方向如圖6乙所示,圖示時刻半圓形導線束位于紙面內。從右向左看,手柄以角速度沿逆時針方向勻速轉動,則( )。

圖6

A.搖動手柄產生的電流是交流

B.如圖6乙所示時刻半圓形導線束中的電流從A點到C點

C.如圖6乙所示時刻半圓形導線束所受安培力的大小為0

D.如圖6乙所示時刻電流表的示數一定為0.4 A

7.如圖7甲所示,傾角為θ的光滑斜面上,輕彈簧平行斜面放置且下端固定,一質量為m的小滑塊從斜面上O點由靜止滑下。以O點為原點,以沿斜面向下為x軸正方向建立坐標系,作出滑塊從O點下滑至最低點過程中的加速度大小a隨位移x變化的圖像如圖7乙所示。彈簧形變始終未超過彈性限度,重力加速度為g。下列判定正確的是( )。

圖7

B.在滑塊下滑的過程中,滑塊到達x=x2處時的機械能最大

C.在x1～x2和x2～x3這兩段過程中,彈簧彈性勢能的增量相等

D.在x1～x2和x2～x3這兩段過程中,a-x圖像斜率的絕對值均等于

8.如圖8甲所示,在光滑水平面上用恒力F拉質量為m的單匝正方形銅線框,線框邊長為a,在位置1以速度v0進入磁感應強度為B的勻強磁場并開始計時,若磁場的寬度為b(b＞3a),在t=3t0時刻線框到達位置2速度又變為v0并開始離開磁場,此過程中線框的v-t圖像如圖8乙所示,則( )。

圖8

A.t=0 時刻,線框右側邊MN兩端的電壓為Bav0

B.t=t0時刻,線框的速度為

C.線框完全離開磁場瞬間(位置3)的速度一定比線框在t=t0時刻的速度大

D.線框從進入磁場(位置1)到完全離開磁場(位置3)的過程中產生的電熱為2Fb

二、非選擇題

(一)必考題

9.有研究發現:正常人的反應時間在0.3 s左右,30歲以后會有所變慢,運動員經過特定練習,對特定刺激的反應時間可以縮短到0.15 s～0.18 s,目前科學界公認的人類反應時間的極限為0.1 s。同學們為了測自己的反應時間,進行了如下實驗:如圖9所示,甲同學用手捏住直尺的0刻度線位置,乙同學用一只手在直尺的最大刻度位置做好捏直尺的準備,但手不碰到直尺。乙同學在觀察到甲同學放手讓直尺下落的同時立刻捏住直尺,讀出捏住直尺的刻度,就可以測出反應時間,取重力加速度g=9.8 m/s2。

圖9

(1)若直尺的量程為40 cm,乙同學要捏住直尺的刻度區間,則允許他的最長反應時間為____s(結果保留兩位有效數字)。

(2)某次實驗時,直尺的量程為L,乙同學捏住直尺位置的刻度讀數為x,則他的反應時間為____(用L、x、g表示)。

(3)為了簡化計算,同學們以相等時間間隔在直尺上標記反應時間的刻度線,制作了“反應時間測量尺”(圖中數據的單位均為“s”)。則圖10中刻度線標度最可能正確的是____。

圖10

10.某同學設計了一個如圖11甲所示的實驗電路,測定電源的電動勢和內阻。實驗中使用的器材有:待測電池E、電流表A、電阻箱R、滑動變阻器R'、單刀單擲開關S1、單刀雙擲開關S2及導線若干。

(1)將如圖11乙所示的實物圖補充完整。

圖11

(2)該同學連接好電路后,按以下步驟進行操作:①閉合開關S1,斷開開關S2,調節滑動變阻器R'使電流表指針滿偏;②保持滑片P不動,把開關S2與接線柱C接通,調節電阻箱R使電流表指針半偏,讀出電阻箱的阻值R0,得到電流表的內阻RA=R0,用該方法測得的電流表內阻____真實值(選填“大于”“小于”或“等于”);③斷開開關S1,把開關S2與接線柱D接通,多次調節電阻箱,記下電流表的示數I和電阻箱相應的阻值R;④以為縱坐標,以R為橫坐標,作出圖像如圖12所示,已知圖像的縱軸截距為b,斜率為k;⑤根據圖像求得電源電動勢E=_____,內阻r=____(用b、k、R0表示)。

圖12

11.如圖13所示,運動員起跳補籃,籃球恰好垂直擊中籃板“打板區”方框的上沿線中點,反彈落入籃圈,球心下降到籃圈所在平面時,球未與籃圈接觸。已知籃球出手時球心離地的高度h1=2.25 m,與籃板的水平距離L1=1.17 m,籃圈離地的高度h2=3.05 m,“打板區”方框的上沿線離籃圈的高度h3=0.45 m,籃圈的直徑d1=0.45 m,籃板與籃圈的最小距離L2=0.15 m。若籃球的直徑d2=0.24 m,質量m=0.5 kg,不考慮空氣作用力和籃球的轉動。取重力加速度g=10 m/s2,求:

圖13

(1)籃球擊中籃板時的速度大小。

(2)籃球打板損失機械能的最小值。

12.如圖14所示,兩根相距為L的水平平行金屬導軌OD、O'D',置于水平向右的勻強磁場中,磁感應強度B1=4B。導軌右端D、D'間連接一個開關S與一個阻值為R的電阻,導軌左端O、O'分別通過一小段金屬圓弧與傾斜平行光滑金屬導軌OC、O'C'平滑相連,兩傾斜導軌與水平面間的夾角均為θ=30°,兩傾斜導軌間存在垂直于導軌平面向上的勻強磁場,磁感應強度B2=B,導軌OC、OD均與OO'連線垂直。長度為L的金屬桿M、N放在傾斜導軌上并與之垂直,接觸良好,兩金屬桿的質量均為m,電阻均為R。初始時,開關S斷開,將金屬桿N由靜止釋放,同時給金屬桿M施加一個平行于導軌向上的恒定外力F=mg,使兩金屬桿由靜止開始運動,在金屬桿N運動到OO'連線處的過程中,金屬桿N中產生的熱量為Q,且金屬桿N已做勻速運動。當金屬桿N剛下滑到水平導軌上時,閉合開關S,一段時間后金屬桿M開始做勻速運動。已知導軌均足夠長且電阻不計,金屬桿N與水平導軌之間的動摩擦因數為μ,重力加速度為g。求:

圖14

(1)初始時刻金屬桿N的加速度大小。

(2)初始時刻金屬桿N到OO'連線的距離。

(3)金屬桿N在水平導軌上運動的最終速度大小。

(二)選考題

13.[選修3—3]

(1)下列說法中正確的是____。

A.氣體從外界吸收熱量,其內能一定增加

B.在完全失重的情況下,氣體對容器壁的壓強為零

C.氣體在等壓膨脹的過程中,其溫度一定升高

D.電冰箱的工作過程表明,熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞

E.自然界中符合能量守恒定律的宏觀過程不一定能自然發生

(2)如圖15所示,在竹筒左、右兩側分別用浸濕的紙團堵住且不會漏氣,用一根細桿從左向右緩慢地推左側的紙團,當竹筒內的氣體被壓縮到一定體積時,右側的紙團將飛出。竹筒內部氣體可視為理想氣體,設竹筒的長度為L、橫截面積為S、壓強為p0,當推力為F時,右側紙團恰好飛出(標準大氣壓為p0,不考慮紙團的厚度、紙團與竹筒間的摩擦)。求:

圖15

(ⅰ)紙團剛飛出時竹筒內部氣體的壓強。

(ⅱ)竹筒內部氣體被壓縮的長度。

14.[選修3—4]

(1)一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖如圖16甲所示,質點P的振動圖像如圖16乙所示,則這列波在該介質中的傳播速度為_____,質點P 的振動方程為_____。

圖16

(2)如圖17所示,玻璃磚的橫截面為直角三角形ABC,AC邊長為L,∠B=30°,兩束同種色光的光線P、Q,從AC邊中點射入玻璃磚,其中光線P垂直于AC邊,光線Q與AC邊的夾角為45°,發現光線Q第一次到達BC邊后垂直于BC邊射出,已知真空中的光速為c。求:

圖17

(ⅰ)玻璃磚的折射率。

(ⅱ)光線P由進入玻璃磚到第一次從BC邊射出經過的時間。